一、系統(tǒng)概述
污水處理廠監(jiān)控系統(tǒng)是在原控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上的改造。它由兩臺TI PLC、Profibus現(xiàn)場總線、西門子工控機(jī)、WinCC工控軟件、100兆快速以太網(wǎng)及10臺客戶PC機(jī)組成。它實現(xiàn)并完善了從進(jìn)水格柵到污泥濃縮等工藝各級控制 設(shè)備集中監(jiān)視和控制功能，并在原有基礎(chǔ)上增加了一些新型控制功能。
該系統(tǒng)現(xiàn)場泵、閥等設(shè)備現(xiàn)場信號直接采集進(jìn)入PLC，通過PLC完成設(shè)備的手動及自動程序運行及本地、遠(yuǎn)程控制。PLC上安裝西門子Profibus通訊模板，通過Profibus總線、FMS協(xié)議與中控室的WinCC監(jiān)控工控機(jī)相連。Profibus總線是目前世界上速度最快的一種現(xiàn)場總線，其最高速度可達(dá)12Mbit/s。現(xiàn)場設(shè)備控制狀態(tài)及數(shù)據(jù)通過Profibus網(wǎng)送到西門子WinCC工控軟件進(jìn)行顯示、存儲，并完成報警及報表打印等管理功能。中控室操作人員通過操作員終端了解設(shè)備運行狀況、能耗等數(shù)據(jù)統(tǒng)計及污水處理情況，下達(dá)調(diào)度指令，并可直接控制現(xiàn)場設(shè)備。WinCC工控機(jī)和辦公室計算機(jī)通過100兆快速以太網(wǎng)連接，組成小型企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)。辦公室管理人員利用辦公室計算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器IE5.0聯(lián)接WinCC軟件，并可根據(jù)權(quán)限監(jiān)視全廠運行情況和控制現(xiàn)場設(shè)備。現(xiàn)場攝像頭的活動視頻圖像集成在中控室WinCC監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)，并利用活動視頻圖像的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，將圖像傳送到辦公室管理人員計算機(jī)上。
二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
三、控制模式
1.遠(yuǎn)程控制
----當(dāng)控制柜上方式選擇開關(guān)被切換到遠(yuǎn)程控制后，操作人員可選擇自動或手動控制方式。在自動方式下，PLC按聯(lián)動、聯(lián)鎖各種邏輯關(guān)系控制設(shè)備的啟動停止。中控室操作人員可根據(jù)現(xiàn)場情況向下發(fā)出調(diào)度控制指令，調(diào)整設(shè)備運行狀態(tài)達(dá)到工藝要求。中控室操作人員也可以選擇遠(yuǎn)程手動方式，直接手動控制單個現(xiàn)場設(shè)備。
2.就地控制
----就地控制級別高于遠(yuǎn)程控制。當(dāng)控制柜上方式選擇開關(guān)被切換到就地自動控制，控制中心的調(diào)度控制指令被封鎖，設(shè)備在PLC的控制下自動運行。在就地手動方式下，現(xiàn)場操作人員通過控制柜上手動按鈕啟動停止設(shè)備，控制柜提供基本控制聯(lián)鎖。
四、系統(tǒng)功能
1.顯示功能
----監(jiān)控系統(tǒng)以圖形或圖像的方式形象顯示工藝流程、各設(shè)備狀態(tài)以及廠區(qū)概貌、工藝布置圖。通過I/O輸入輸出域、棒圖、曲線、數(shù)據(jù)表格等方式監(jiān)視液位、流量等監(jiān)控點。視頻攝像頭的圖像集成到監(jiān)控畫面成為一個整體。并通過標(biāo)準(zhǔn)IE瀏覽器在客戶機(jī)上瀏覽監(jiān)控畫面，降低工程造價。系統(tǒng)還提供了操作提示，誤操作自動封鎖等功能。畫面切換速度小于3秒。
2.報警功能
----系統(tǒng)自動進(jìn)行報警和事件處理。當(dāng)報警發(fā)生時，如液位超高或風(fēng)機(jī)超溫，系統(tǒng)可快速檢測并通過畫面狀態(tài)變化提示，并顯示、打印相應(yīng)報警文本，同時發(fā)出聲音報警提醒監(jiān)控人員注意。報警到達(dá)時間、確認(rèn)時間及排除時間、報警值、限位值、當(dāng)前操作員等相應(yīng)信息自動進(jìn)入存檔。報警到達(dá)以及報警確認(rèn)但未排除，采用兩種聲音提示。報警可手動消音。報警信息存儲半年，以便進(jìn)行故障分析和查訊。操作事件等狀態(tài)變化也自動進(jìn)行存儲歸檔。
3.數(shù)據(jù)歸檔
----流量、污水處理量、耗電量等數(shù)值按定義周期自動進(jìn)行存儲。存儲的數(shù)據(jù)可按曲線或數(shù)據(jù)列表的方式進(jìn)行顯示。并提供歷史數(shù)據(jù)查詢、ZOOM顯示、觀察線、在線關(guān)閉打開曲線、在線調(diào)整時間范圍、在線修整顯示模式等功能。存儲數(shù)據(jù)保存13個月。
4.報表功能
----報表打印可按定義時間自動進(jìn)行。也可通過按鈕人工打印。事故報警可隨時打印，并可根據(jù)需要將最近1000條或30天的歸檔全部輸出。月報數(shù)據(jù)自動累計計算并打印到月報報表上。報表文件在打印的同時自動在硬盤上存儲，以便重新輸出。存儲的報表可在系統(tǒng)中打開瀏覽。
5.用戶管理
----操作人員操作設(shè)備必需進(jìn)行登錄。根據(jù)不同操作人員的級別，系統(tǒng)自動判斷封鎖操作人員所能進(jìn)行的操作。當(dāng)報警發(fā)生時，當(dāng)前操作員被記錄存檔。當(dāng)客戶機(jī)用戶使用IE瀏覽時，系統(tǒng)根據(jù)用戶名和密碼顯示和控制屏幕上的畫面及操作。無權(quán)限的用戶只能瀏覽畫面，不能修改參數(shù)機(jī)設(shè)備控制。
污水處理廠監(jiān)控系統(tǒng)(II)
項目背景:某中型水廠,廠內(nèi)的原設(shè)備大都由西門子公司的可編程序控制器控制,但均為獨立控制,缺乏統(tǒng)一管理,因水廠的面積較大設(shè)備分散,造成對日常設(shè)備運行的控制及監(jiān)視十分不便。
項目目的:將全廠設(shè)備通過Profibus 總線組成網(wǎng)絡(luò),在中控室進(jìn)行集中監(jiān)控。
設(shè)備構(gòu)成:控制設(shè)備大都為SIEMENS TI產(chǎn)品, 在原TI PLC機(jī)架上加裝ProfibusFMS網(wǎng)卡,連同新增添的S7-300 CP343-5通訊模板組成底層Profibus網(wǎng)絡(luò),Profibus的主站由西門子工控機(jī)來擔(dān)任。工控機(jī)上運行WinCC組態(tài)軟件，通過畫面表格等形式將各個設(shè)備的運行狀態(tài),運行時間等設(shè)備信息反映給管理員,管理員也可通過WinCC對具體設(shè)備進(jìn)行操作。此外工控機(jī)通過標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng),利用WinCC的網(wǎng)絡(luò)瀏覽功能實現(xiàn)多臺計算機(jī)對設(shè)備信息及生產(chǎn)信息的共享。
污水處理廠上位監(jiān)控系統(tǒng)
---- 此監(jiān)控系統(tǒng)由兩套PLC、一臺WinCC操作站及多臺用戶PC機(jī)組成。通過PROFIBUS現(xiàn)場總線FMS協(xié)議方式，WinCC操作站可以采集PLC數(shù)據(jù)，并進(jìn)行狀態(tài)顯示、設(shè)備控制及數(shù)據(jù)歸檔，現(xiàn)場視頻信號同時送入WinCC操作站進(jìn)行顯示。用戶PC機(jī)與WinCC操作站通過快速以太網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)接。
---- 這套系統(tǒng)可以監(jiān)控全廠的生產(chǎn)設(shè)備和輔助生產(chǎn)設(shè)備，控制系統(tǒng)共分兩級：管理級和車間級。車間級通過PROFIBUS將5個站聯(lián)接在一起，系統(tǒng)可以對沉淀池、集泥井、加藥間、鼓風(fēng)機(jī)房和變壓器設(shè)備實現(xiàn)監(jiān)控。系統(tǒng)同時具備數(shù)據(jù)統(tǒng)計的功能，對用藥量、用電量、處理的污水量和處理后的水輸出量按要求進(jìn)行統(tǒng)計。管理級可以通過標(biāo)準(zhǔn)的微軟瀏覽器瀏覽現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備的運行狀況，生產(chǎn)現(xiàn)場的活動視頻圖象可以通過網(wǎng)絡(luò)傳送到管理級，發(fā)生故障時，自動對視頻圖象進(jìn)行存儲。
污水處理廠中水泵站控制系統(tǒng)
項目背景:某市最大的污水處理廠,中水泵站是該廠新增的一套系統(tǒng), 采用了西門子自動化產(chǎn)品實現(xiàn)控制及監(jiān)視。
項目目的:將中水泵房內(nèi)的設(shè)備實現(xiàn)自動控制并通過上位機(jī)實現(xiàn)實時監(jiān)控及生產(chǎn)信息的管理。
設(shè)備構(gòu)成:控制設(shè)備SIEMENS S7300PLC,監(jiān)控工作由西門子工控機(jī)完成,工控機(jī)運行的軟件為WinCC。
